DE69608178T2

DE69608178T2 - Fairing assembly

Info

Publication number: DE69608178T2
Application number: DE69608178T
Authority: DE
Inventors: Martin Roy Cann
Original assignee: GKN Westland Helicopters Ltd
Current assignee: AgustaWestland Ltd
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: EP0753458A1; EP0753458B1; GB9513345D0; US5862032A; DE69608178D1

Description

Description of the invention

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verkleidungsanordnung für ein Fahrzeug und insbesondere auf eine vordere Verkleidung, wie beispielsweise eine Bugkappenanordnung oder ein Radom für ein Luftfahrzeug.This invention relates to a fairing assembly for a vehicle and, in particular, to a forward fairing such as a nose cone assembly or a radome for an aircraft.

Betriebsausrüstungen wie Radar und ähnliche empfindliche Einrichtungen sind häufig vorn an einem Luftfahrzeug angebracht, beispielsweise im Bug des Luftfahrzeugs.Operational equipment such as radar and similar sensitive devices are often mounted at the front of an aircraft, for example in the nose of the aircraft.

Die Einrichtungen werden vor Umgebungseinflüssen durch eine Bugkappenanordnung geschützt, die bei den meisten Luftfahrzeugen vorwiegend aus einem Material aufgebaut ist, das für elektromagnetische Strahlung bei den Betriebsfrequenzen der Einrichtung transparent ist, wobei dieses Material typischerweise aus einer faserverstärkten Wabenkonstruktion besteht. Diese Materialien bieten allerdings keinen Schutz gegen Blitzschlag, der die Bugkappe durchdringen und an die Einrichtungen gelangen kann, wodurch schwerer Schaden entstehen kann.The equipment is protected from the environment by a nose canopy assembly, which on most aircraft is primarily constructed of a material that is transparent to electromagnetic radiation at the operating frequencies of the equipment, typically a fiber-reinforced honeycomb construction. However, these materials do not provide protection against lightning, which can penetrate the nose canopy and reach the equipment, causing severe damage.

Es ist daher übliche Praxis, für eine Bugkappe bereitzustellen einen Materialstreifen, der normalerweise metallisch ist und einen ausreichenden Querschnitt aufweist, um einen führenden Kanal des Blitzes einzufangen, und diesen zu dem (metallischen) Luftfahrzeugrahmen zu führen, um so die Bugkappe und die dahinter angeordnete Betriebseinrichtung zu schützen. Eine solche Anordnung ist in der US-A-3428270 beschrieben.It is therefore common practice to provide a strip of material for a nose cone, which is normally metallic and has a sufficient cross-section to capture a leading channel of the lightning and to guide it to the (metallic) aircraft frame in order to protect the nose cone and the operating equipment arranged behind it. Such an arrangement is described in US-A-3428270.

Metallisch leitende Streifen, wie sie in dem genannten Dokument des Stands der Technik beschrieben sind, können allerdings die ordnungsgemäße Funktion der Einrichtungen stören. Insbesondere wenn die Einrichtung empfindlich ist, wie beispielsweise Radar, kann die Anwesenheit metallischer Streifen die Sicht des Radars versperren.However, metallic conductive strips, as described in the cited prior art document, can interfere with the proper functioning of the equipment. In particular, if the equipment is sensitive, such as radar, the presence of metallic strips can obscure the radar's view.

Es ist bekannt, einen Blitzableiterstreifen zu verwenden, der aus Metallpartikeln besteht, von denen jedes mit einer Oxidschicht umhüllt ist, die die Partikel voneinander isoliert und den Streifen unter normalen Bedingungen im wesentlichen nichtleitend macht. Ein solcher Strei fen ist praktisch, wenn auch nicht vollständig, transparent für elektromagnetische Strahlung unter normalen Bedingungen. Wenn ein starkes elektrisches Feld auftritt, wie in einem Fall, wenn die Bugkappe von einem Blitz getroffen wird, wird das Material leitend, indem ein geeigneter ionisierter Kanal entlang der Oberfläche des Blitzableiters gebildet wird, um den Anlagepunkt des Blitzes abzuleiten, dadurch daß die Bogenlänge des Blitzes entlang eines Weges entlang der Oberfläche erstreckt wird.It is known to use a lightning conductor strip consisting of metal particles, each of which is coated with an oxide layer that isolates the particles from each other and makes the strip essentially non-conductive under normal conditions. Such a strip fen is practically, though not completely, transparent to electromagnetic radiation under normal conditions. When a strong electric field is encountered, as in a case where the bow cap is struck by lightning, the material becomes conductive by forming a suitable ionized channel along the surface of the lightning rod to divert the point of application of the lightning by extending the arc length of the lightning along a path along the surface.

Ein Beispiel für einen Blitzableiter ist in der US-A-4237514 beschrieben.An example of a lightning rod is described in US-A-4237514.

In dieser Beschreibung ist dann, wenn ein Blitzableiter als leitend beschrieben ist, gemeint, daß ein ionisierter Kanal gebildet worden ist, um den Anlagepunkt des Blitzes abzuleiten. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neue oder verbesserte Bugkappenanordnung bereitzustellen, die vor der Auswirkung eines Blitzschlags geschützt ist.In this specification, when a lightning rod is described as conductive, it is meant that an ionized channel has been formed to divert the point of lightning. An object of the present invention is to provide a new or improved bow cap assembly which is protected from the effects of a lightning strike.

In einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Verkleidungsanordnung für ein Fahrzeug bereitgestellt, mit einer äußeren Oberfläche; an der ein längliches Blitzableiterelement befestigt ist und sich über die Oberfläche erstreckt, das zumindest dann, wenn es einem starken elektrischen Feld ausgesetzt ist, elektrisch leitend ist, wobei ein Abschnitt des Ableiterelements von der äußeren Oberfläche vorsteht.In a first aspect of the invention there is provided a panel assembly for a vehicle having an outer surface to which is attached and extending across the surface an elongate lightning conductor element which is electrically conductive at least when exposed to a strong electric field, a portion of the conductor element protruding from the outer surface.

Man hat herausgefunden, daß eine solche Verkleidungsanordnung einen wirksameren Schutz für Einrichtungen in Fahrzeugen vor den Auswirkungen eines Blitzschlag bietet.It has been found that such a panel arrangement provides more effective protection for equipment in vehicles from the effects of a lightning strike.

Dies liegt daran, daß man herausgefunden hat, daß die Funktion eines Blitzableiters in bestimmten Orientierungen wesentlich verschlechtert sein kann, wobei die Erfindung zur Überwindung dieses Verlusts an Funktionsfähigkeit entwickelt worden ist. Es ist unwahrscheinlich, daß einfache metallische Leiter eine Richtungsempfindlichkeit aufweisen.This is because it has been found that the performance of a lightning conductor can be significantly degraded in certain orientations, and the invention has been developed to overcome this loss of performance. Simple metallic conductors are unlikely to exhibit directional sensitivity.

Vorzugsweise ist der Abschnitt des länglichen Blitzableiterelements, der so angeordnet ist, daß er von der Außenfläche der Verkleidung vorsteht, ein freier Endabschnitt. Der vorstehende Abschnitt kann sich von der Oberfläche unter einem Winkel von zwischen 60º und 90º zu der unmittelbar benachbarten Oberfläche erstrecken.Preferably, the portion of the elongate lightning conductor element arranged to project from the outer surface of the casing is a free end portion. The projecting portion may extend from the surface at an angle of between 60º and 90º to the immediately adjacent surface.

In einer Ausführungsform kann auf der allgemeinen äußeren Oberfläche ein vorstehendes Teil vorgesehen sein, das aus isolierendem Material besteht, welches den vorstehenden Abschnitt des länglichen Blitzableiterelements auf einer Oberfläche davon trägt. Beispielsweise kann das vorstehende Teil an der Oberfläche durch Klebstoff, Befestigungselemente oder in sonstiger Weise befestigt sein.In one embodiment, a protruding member may be provided on the general outer surface, made of insulating material, which supports the protruding portion of the elongate lightning conductor element on a surface thereof. For example, the protruding member may be secured to the surface by adhesive, fasteners or otherwise.

Das vorstehende Teil kann konisch, pyramidenförmig, rechtwinklig, halbzylindrisch oder anders geformt sein. Der vorstehende Abschnitt kann sich im wesentlichen geradlinig über die Oberfläche des vorstehenden Teils erstrecken.The protruding part may be conical, pyramidal, rectangular, semi-cylindrical or otherwise shaped. The protruding portion may extend substantially straight over the surface of the protruding part.

Der vorstehende Teil des länglichen Blitzableiterelements kann alternativ selbsttragend von der äußeren Oberfläche der Verkleidungsanordnung sein, oder kann durch ein Tragelement abgestützt sein, um von der äußeren Oberfläche vorzustehen.The projecting portion of the elongate lightning conductor element may alternatively be self-supporting from the outer surface of the fairing assembly, or may be supported by a support member to project from the outer surface.

Vorzugsweise erstreckt sich das längliche Blitzableiterelement im wesentlichen kontinuierlich von dessen freiem Endabschnitt über die äußere Oberfläche der Verkleidung. Wenn zweckmäßig, können allerdings eine oder mehrere Unterbrechungen über dessen Länge vorgesehen sein, so daß das längliche Blitzableiterelement aus einem oder mehreren getrennten Abschnitten besteht.Preferably, the elongate lightning conductor element extends substantially continuously from its free end portion across the outer surface of the casing. However, if appropriate, one or more interruptions may be provided along its length so that the elongate lightning conductor element consists of one or more separate sections.

Vorzugsweise erstreckt sich die oder jede Unterbrechung über weniger als 10 mm oder ähnlich zwischen benachbarten Abschnitten.Preferably the or each interruption extends for less than 10 mm or similar between adjacent sections.

Man hat herausgefunden, daß schmale Spalte die Wirksamkeit des Ableiterelements zum Bereitstellen eines wirksamen Schutzes vor Blitzschlag nicht wesentlich verschlechtern. Das längliche Blitzableiterelement kann aus Metall oder einem anderen leitenden Material mit hohem Widerstand bestehen, besteht aber vorzugsweise aus einem Material, das unter normalen Bedingungen im wesentlichen nichtleitend ist, was aber bei Vorhandensein eines elektrischen Felds ausreichender Intensität leitend wird.It has been found that narrow gaps do not significantly degrade the effectiveness of the arrester element in providing effective protection against lightning. The elongated lightning arrester element may be made of metal or other conductive material with high resistance, but is preferably made of a material which is substantially non-conductive under normal conditions but which becomes conductive in the presence of an electric field of sufficient intensity.

Das Element kann beispielsweise aus einer Schicht metallischer Partikel bestehen, von denen jedes mit einer Oxidschicht umhüllt ist, so daß die Partikel unter normalen Bedingungen voneinander isoliert sind, wobei die Isolierungswirkung der Oxidschicht in Anwesenheit eines ausreichend starken elektrischen Felds zusammenbricht, um zu ermöglichen, daß elektrische Ströme entlang des Ableiterelements fließen.The element may, for example, consist of a layer of metallic particles, each of which is coated with an oxide layer so that the particles are isolated from each other under normal conditions, the insulating effect of the oxide layer being reduced in the presence of a sufficiently strong electric field to allow electrical currents to flow along the arrester element.

Es ist von Bedeutung, daß wenn sich die Blitzfront ausbreitet, diese von einem elektrischen Feld umgeben ist, das parallel zur Richtung der Frontausbreitung gerichtet ist.It is important that as the lightning front propagates, it is surrounded by an electric field that is directed parallel to the direction of front propagation.

Man nimmt an, daß durch die Bereitstellung des vorstehenden Teils des länglichen Blitzableiterelements, das stärker mit dem elektrischen Feld der Front ausgerichtet ist als der übrige Teil des Ableiterelements, wenn das umgebende elektrische Feld in der Nachbarschaft des Ableiterelements genügend stark ist, das andernfalls nichtleitende Material leitend wird, so daß der Lichtbogen des Blitzes, wenn er entlang des durch die Blitzfront erzeugten Kanals fließt, leicht durch das Ableiterelement eingefangen wird und entlang des Ableiterlements zur Erde fließt.It is believed that by providing the protruding portion of the elongated lightning conductor element more closely aligned with the electric field of the front than the remainder of the conductor element, when the ambient electric field in the vicinity of the conductor element is sufficiently strong, the otherwise non-conductive material becomes conductive so that the lightning arc, as it flows along the channel created by the lightning front, is easily captured by the conductor element and flows along the conductor element to earth.

In einer herkömmlichen Anordnung, in der das längliche Blitzableiterelement aus einem normalerweise nichtleitenden Material besteht, das bei Vorhandensein eines starken elektrischen Felds leitend wird, wobei das Ableiterelement keine Komponente in der Richtung des elektrischen Felds aufweist, wird es nicht immer ausreichend rechtzeitig leitend, bevor der Blitz einschlägt, mit dem Ergebnis, daß der Blitz die Verkleidungsanordnung, und soweit vorhanden, darunterliegende Einrichtungen beschädigen kann.In a conventional arrangement in which the elongate lightning conductor element is made of a normally non-conductive material which becomes conductive in the presence of a strong electric field, the conductor element having no component in the direction of the electric field, it does not always become conductive sufficiently in time before the lightning strikes, with the result that the lightning can damage the cladding arrangement and, where present, underlying equipment.

In einer praktischen Anordnung ist vorzugsweise eine Mehrzahl von länglichen Ableiterelementen vorgesehen, von denen jedes einen entsprechenden Abschnitt aufweisen kann, der von der allgemeinen Außenfläche der Anordnung vorsteht.In a practical arrangement there is preferably provided a plurality of elongate conductor elements, each of which may have a respective portion projecting from the general outer surface of the arrangement.

Das oder zumindest eines der länglichen Ableiterelemente kann dazu bestimmt sein, elektrisch mit einem Rahmen des Fahrzeugs verbunden zu sein, an dem die Anordnung angebracht ist.The or at least one of the elongate conductor elements may be intended to be electrically connected to a frame of the vehicle to which the arrangement is mounted.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer Verkleidungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt.According to a second aspect of the invention, there is provided a vehicle with a panel arrangement according to the first aspect of the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denenThe invention is described below with reference to the accompanying drawings, in which

Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer Verkleidungsanordnung gemäß der Erfindung zeigt;Fig. 1 shows a front view of a first embodiment of a fairing arrangement according to the invention;

Fig. 1a eine seitliche Schnittansicht der Verkleidungsanordnung nach Fig. 1 zeigt;Fig. 1a shows a side sectional view of the fairing assembly of Fig. 1;

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 zeigt, aber von einer anderen Ausführungsfarm der Erfindung;Fig. 2 shows a view similar to Fig. 1, but of another embodiment of the invention;

Fig. 2a eine seitliche Schnittansicht durch die Verkleidungsanordnung nach Fig. 2 zeigt;Fig. 2a shows a side sectional view through the cladding arrangement according to Fig. 2;

Fig. 3 Ansichten von unterschiedlichen alternativen Formen von vorstehenden Teilen zur Verwendung in einer Anordnung gemäß der Erfindung sind, wobei ein Teil eines Blitzableiterelements dargestellt ist; undFig. 3 are views of different alternative forms of protruding parts for use in an arrangement according to the invention, showing a part of a lightning conductor element; and

Fig. 4 einen Hubschrauber zeigt, der eine erfindungsgemäße Bugkappenanordnung aufweist. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 1a ist eine Verkleidungsanordnung 10 gemäß der Erfindung dargestellt, die in diesem Beispiel aus einer Bugkappenanordnung für ein Luftfahrzeug besteht. Die Anordnung 10 ist dazu bestimmt, an einem vorderen Ende des Luftfahrzeugs angebracht zu werden, und Schutz gegen die Umgebungseinflüsse für eine Radar- oder sonstige empfindliche Einrichtung zu bieten, die vorn in dem Flugzeug untergebracht ist. Eine solche Verkleidungsanordnung ist allgemein als Radom bekannt und besteht typischerweise aus einer faserverstärkten Wabenkonstruktion.Fig. 4 shows a helicopter having a nose canopy assembly according to the invention. Referring to Figs. 1 and 1a, a fairing assembly 10 according to the invention is shown, which in this example consists of a nose canopy assembly for an aircraft. The assembly 10 is intended to be mounted at a forward end of the aircraft and to provide protection against the environment for a radar or other sensitive device housed at the front of the aircraft. Such a fairing assembly is commonly known as a radome and is typically made of a fiber-reinforced honeycomb construction.

Die Verkleidungsanordnung 10 weist eine im wesentlichen wulstförmige Oberfläche 11 auf. In dieser Ausführungsform ist ein vorstehendes Teil 12 aus aerodynamischen Zwecken vorgesehen, das auch als Strake bekannt ist.The fairing assembly 10 has a substantially bulbous surface 11. In this embodiment, a protruding part 12 is provided for aerodynamic purposes, also known as a strake.

Die Strake 12 ist im Querschnitt im wesentlichen dreieckförmig und hat eine Oberseite 13 und eine Unterseite 20, wobei sich die Oberflächen 13 und 20 an einem Scheitel 21 treffen. Die Strake 12 erstreckt sich über einen wesentlichen Teil der Breite der Anordnung 10.The strake 12 is substantially triangular in cross-section and has a top surface 13 and a bottom surface 20, the surfaces 13 and 20 meeting at an apex 21. The strake 12 extends across a substantial portion of the width of the assembly 10.

An der Außenfläche 11 der Anordnung 10 sind eine Anzahl von länglichen Blitzableiterelementen in Form von Streifen befestigt, wobei zwei obere Streifen mit 14 und 15 und vier untere Streifen mit 16 bis 19 bezeichnet sind.A number of elongated lightning conductor elements in the form of strips are attached to the outer surface 11 of the arrangement 10, two upper strips being designated 14 and 15 and four lower strips being designated 16 to 19.

Die beiden oberen Streifen 14 und 15 sind über die Außenfläche 11 aufgelegt und liegen im wesentlichen flach auf der Oberfläche 11. Sie können elektrisch mit dem metallischen Rahmen des Luftfahrzeugs verbunden sein, erstrecken sich vorzugsweise aber zumindest bis zu dem metallischen Rahmen. Man hat herausgefunden, daß eine (kleine) Unterbrechung entlang der Länge der Ableiterelemente und/oder einem Ableiterelement und einem geerdeten Teil des metallischen Rahmens die Funktion der Ableiterelemente nicht wesentlich beeinträchtigt. Die vier unteren Streifen 16 bis 19 erstrecken sich jeweils im wesentlichen über ihre gesamte Länge über die Außenfläche 11, wobei aber jeder einen Abschnitt 16a bis 19a aufweist, der sich entlang einer Unterseite 20 der Strake 11 erstreckt und somit nach außen über die Oberfläche 11 der Bugkappenanordnung 10 vorsteht.The two upper strips 14 and 15 are laid over the outer surface 11 and lie substantially flat on the surface 11. They may be electrically connected to the metallic frame of the aircraft, but preferably extend at least to the metallic frame. It has been found that a (small) interruption along the length of the arrester elements and/or an arrester element and a grounded part of the metallic frame does not significantly affect the function of the arrester elements. The four lower strips 16 to 19 each extend substantially their entire length over the outer surface 11, but each has a portion 16a to 19a which extends along a lower surface 20 of the strake 11 and thus projects outwardly beyond the surface 11 of the nose cap assembly 10.

Jeder der Blitzableiterstreifen 14 bis 19 besteht aus einer Schicht metallischer Partikel, von denen jedes mit einem Oxid beschichtet ist, das die metallischen Partikel unter normalen Bedingungen wirksam voneinander isoliert. Die auf diese Weise hergestellten Ableiterstreifen 14 bis 19 sind praktisch, wenn auch nicht vollständig, transparent für elektromagnetische Strahlung unter normalen Bedingungen.Each of the lightning conductor strips 14 to 19 consists of a layer of metallic particles, each of which is coated with an oxide that effectively isolates the metallic particles from one another under normal conditions. The conductor strips 14 to 19 thus manufactured are practically, although not completely, transparent to electromagnetic radiation under normal conditions.

In einem starken elektrischen Feld bricht allerdings die Isolierungswirkung der Oxidbeschichtung zusammen, und dadurch wird jeder der Ableiterstreifen 14 bis 19, der einem solchen starken elektrischen Feld ausgesetzt ist, leitend und ist in der Lage, einen Blitz zu dem metallischen Rahmen abzuleiten, mit dem er elektrisch verbunden ist.However, in a strong electric field, the insulating effect of the oxide coating breaks down and as a result each of the arrester strips 14 to 19 exposed to such a strong electric field becomes conductive and is capable of conducting a lightning bolt to the metallic frame to which it is electrically connected.

Eine in Fig. 1 und 1a dargestellte Anordnung wurde getestet. Die vier unteren Ableiterstreifen 16 bis 19 stellten sich als wirksamer zum Einfangen eines Blitzes aus einem breiten Bereich von Annäherungswinkeln heraus. Die oberen beiden Ableiter 14 und 15, die keine Abschnitte aufweisen, die von der Außenfläche 11 der Verkleidungsanordnung 10 vorstehen, stellten sich als nicht so wirksam wie die unteren Streifen 16 und 19 heraus, um die Verkleidungsanordnung 10 und somit Einrichtungen, die dahinter angebracht sind, vor Blitzeinwirkungen zu schützen. Die oberen Streifen 14 und 15 stellten sich als besonders unwirksam heraus, um einen Schutz vor Blitz zu bieten, wenn die Annäherung des Blitzes im wesentlichen senkrecht zu diesen Streifen 14 und 15 erfolgte.An arrangement shown in Figs. 1 and 1a was tested. The four lower arrester strips 16 to 19 were found to be more effective in intercepting lightning from a wide range of approach angles. The upper two arresters 14 and 15, which do not have portions projecting from the outer surface 11 of the fairing assembly 10, were found to be not as effective as the lower strips 16 and 19 in protecting the fairing assembly 10 and hence equipment mounted behind it from the effects of lightning. The upper strips 14 and 15 were found to be particularly ineffective in to provide protection against lightning when the approach of the lightning was substantially perpendicular to these strips 14 and 15.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 und Za ist eine ähnliche Verkleidungsanordnung 10 dargestellt, die eine im wesentlichen wulstförmige Außenfläche 11 aufweist, wobei die Anordnung der Blitzableiterstreifen auf der Oberfläche 11 aber gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 und 1a in folgender Hinsicht unterschiedlich ist.Referring to Figs. 2 and 5a, a similar cladding arrangement 10 is shown, which has a substantially bead-shaped outer surface 11, but the arrangement of the lightning conductor strips on the surface 11 differs from the arrangement according to Figs. 1 and 1a in the following respects.

Wie in der Anordnung nach Fig. 1 und 1a sind vier untere Ableiterstreifen 16 bis 19 vorgesehen, von denen jeder einen Abschnitt 16a bis 19a aufweist, der ein Endabschnitt benachbart einem freien Ende des entsprechenden Streifens 16 bis 19 ist, der sich entlang einer Unterseite 20 einer Strake 12 erstreckt, die ein vorstehendes Teil bildet. Die unteren Streifen 16 bis 19 enden somit benachbart zu dem Scheitel 21 der Strake.As in the arrangement of Fig. 1 and 1a, four lower conductor strips 16 to 19 are provided, each of which has a portion 16a to 19a which is an end portion adjacent to a free end of the corresponding strip 16 to 19 extending along a bottom surface 20 of a strake 12 forming a projecting part. The lower strips 16 to 19 thus end adjacent to the apex 21 of the strake.

Die beiden oberen Blitzableiterstreifen 14 und 15 nach Fig. 1 und 1a sind allerdings durch vier obere Streifen 22 bis 25 ersetzt, von denen jeder einen Abschnitt 22a bis 25a aufweist, der sich entlang der Oberseite 13 der Strake 12 erstreckt und benachbart zu dem Scheitel 21 der Strake 12 endet.However, the two upper lightning conductor strips 14 and 15 according to Fig. 1 and 1a are replaced by four upper strips 22 to 25, each of which has a section 22a to 25a that extends along the upper side 13 of the strake 12 and ends adjacent to the apex 21 of the strake 12.

Bei dieser Anordnung sind auch ein Paar seitlicher Blitzableiterelemente 27 und 28 vorgesehen, von denen sich jedes zu einer und auf eine seitliche Wand 30, 31 der Strake 12 erstreckt. Eine Durchdringung der Außenfläche 11 der Verkleidungsanordnung 10 konnte durch einen Blitzschlag in Tests bei der Anordnung nach Fig. 2 und 2a nicht erreicht werden.This arrangement also provides a pair of lateral lightning conductor elements 27 and 28, each of which extends to and onto a lateral wall 30, 31 of the strake 12. Penetration of the outer surface 11 of the cladding arrangement 10 by a lightning strike could not be achieved in tests with the arrangement according to Figs. 2 and 2a.

Nachfolgend sei auf Fig. 3 Bezug genommen, in der unterschiedliche alternative Ausführungen des vorstehenden Elements 12a bis 12i dargestellt sind, die anstelle der Strake 12 verwendet werden können, die in den vorstehend beschriebenen Ausführungen dargestellt ist. In Fig. 3(i) hat das vorstehende Teil 12a die Form einer Pyramide, und ein mit 16a' eines Blitzableiterelements 16' bezeichneter vorstehender Abschnitt ist dargestellt, der sich im wesentlichen geradlinig auf eine Seitenfläche 20a des vorstehenden Teils 12a herauf erstreckt und benachbart einem Scheitelpunkt 21a davon endet. Somit erstreckt sich der vorstehende Teil 16a' unter einem Winkel von etwa 60º zu der unmittelbar umgebenden Außenfläche 11, von der er vorsteht. In Fig. 3(ii) ist ein vorstehendes Teil 12b dargestellt, das aus einem Block isolierenden Materials besteht, der die Form eines geraden Quaders hat, wobei sich ein vorstehender Abschnitt 16b des Blitzableiterelements 6' im wesentlichen senkrecht zu der unmittelbar umgebenden Außenfläche erstreckt, von der das vorstehende Teil vorsteht, auf eine senkrechte Fläche 20b des Blocks herauf.Reference is now made to Fig. 3, which shows various alternative embodiments of the projecting element 12a to 12i which can be used in place of the strake 12 shown in the embodiments described above. In Fig. 3(i), the projecting part 12a has the shape of a pyramid and a projecting portion designated 16a' of a lightning conductor element 16' is shown extending substantially straight up a side surface 20a of the projecting part 12a and terminating adjacent an apex 21a thereof. Thus, the projecting part 16a' extends at an angle of about 60° to the immediately surrounding outer surface 11 from which it projects. In Fig. 3(ii) a projecting part 12b is shown which is made from a block insulating material which has the shape of a right cuboid, wherein a projecting portion 16b of the lightning conductor element 6' extends substantially perpendicular to the immediately surrounding outer surface from which the projecting part projects, up to a vertical surface 20b of the block.

Fig. 3(iii) zeigt eine Anordnung ähnlich zu der nach Fig. 3(i), wobei die Sockelfläche dreieckig statt rechteckig ist und die Fläche 20c der Pyramide, auf die sich der vorstehende Abschnit 16c erstreckt, unter einem steileren Winkel, d. h. etwa 70º, zu der unmittelbar umgebenden Fläche verläuft, mit dem Ergebnis, daß der vorstehende Abschnitt 16c relativ zu der Oberfläche unter einem Winkel vorsteht, der dichter an der Senkrechten liegt als der entsprechend vorstehende Abschnitt 16'a gemäß der Anordnung nach Fig. 3(i).Fig. 3(iii) shows an arrangement similar to that of Fig. 3(i) in which the base surface is triangular rather than rectangular and the surface 20c of the pyramid onto which the projecting portion 16c extends is at a steeper angle, i.e. about 70°, to the immediately surrounding surface, with the result that the projecting portion 16c projects relative to the surface at an angle which is closer to the vertical than the corresponding projecting portion 16'a according to the arrangement of Fig. 3(i).

Fig. 3(iv) zeigt einen vorstehenden Teil 12d in halbzylindrischer Form mit einem vorstehenden Abschnitt 16d des Blitzableiterelements 16', der sich im wesentlichen senkrecht zu der unmittelbar umgebenden Fläche erstreckt, im wesentlichen geradlinig aufwärts entlang einer radialen Fläche 20d des halbzylindrischen Teils 12d.Fig. 3(iv) shows a projecting part 12d in semi-cylindrical shape with a projecting portion 16d of the lightning conductor element 16' extending substantially perpendicular to the immediately surrounding surface, substantially straight upwards along a radial surface 20d of the semi-cylindrical part 12d.

Fig. 3(v) zeigt einen vorstehenden Teil 12e, der im wesentlichen keilförmig ist, wobei sich der vorstehende Abschnitt 16e des Blitzableiterelements 16' wiederum im wesentlichen senkrecht zu der unmittelbar umgebenden Fläche der Verkleidungsanordnung erstreckt, im wesentlichen geradlinig entlang einer senkrechten Fläche 20e des Teils 12e.Fig. 3(v) shows a projecting part 12e which is substantially wedge-shaped, the projecting portion 16e of the lightning conductor element 16' in turn extending substantially perpendicular to the immediately surrounding surface of the fairing assembly, substantially rectilinearly along a vertical surface 20e of the part 12e.

Fig. 3(vi) zeigt eine Anordnung ähnlich wie Fig. 3(v), wobei sich aber der vorstehende Abschnitt 16d im wesentlichen vertikal nach oben entlang einer alternativen senkrechten Fläche 20f des keilförmigen vorstehenden Teils 12f erstreckt.Fig. 3(vi) shows an arrangement similar to Fig. 3(v), but with the projecting portion 16d extending substantially vertically upwards along an alternative vertical surface 20f of the wedge-shaped projecting part 12f.

Der vorstehende Teil 20g, der in Fig. 3(vii) dargestellt ist, ist ebenfalls keilförmig, aber der vorstehende Abschnitt 16 g des Blitzableiterelements 16' erstreckt sich im wesentlichen geradlinig aufwärts entlang einer schrägen ebenen Fläche 20g, die unter einem Winkel von etwa 40º zu der unmittelbar umgebenden Fläche der Verkleidungsanordnung verläuft, von der der vorstehende Teil 12g vorsteht. Fig. 3(viii) zeigt einen vorstehenden Teil 12h in dreieckiger Prismaform, wobei sich ein vorstehender Abschnitt 16 h im wesentlichen geradlinig entlang einer geneigten Fläche 20h zu einem Scheitel bzw. einer Spitze 21 h des vorstehenden Teils 16 erstreckt, unter einem Winkel von etwa 16º zu der unmittelbar den vorstehenden Teil 20h umgebenden Fläche.The projecting part 20g shown in Fig. 3(vii) is also wedge-shaped, but the projecting portion 16g of the lightning conductor element 16' extends substantially straight upwards along an inclined flat surface 20g which is at an angle of about 40° to the immediately surrounding surface of the fairing assembly from which the projecting part 12g projects. Fig. 3(viii) shows a projecting part 12h in triangular prism form, with a projecting portion 16h extending substantially straight along an inclined surface 20h to an apex 21h of the projecting part 16 at an angle of approximately 16º to the surface immediately surrounding the projecting part 20h.

Fig. 3(ix) zeigt eine im wesentlichen konische Form eines vorstehenden Teils 12i, wobei die Spitze 21 i des Konus abgerundet ist. Ein vorstehender Abschnitt 16i eines Blitzableiterelements 16' erstreckt sich nach oben entlang einer abgerundeten Fläche 20i des konischen vorstehenden Teils 12i zu der abgerundeten Spitze 21i unter einem Winkel von etwa 60º relativ zu der den vorstehenden Teil 12i umgebenden Fläche.Fig. 3(ix) shows a substantially conical shape of a protruding part 12i, the tip 21i of the cone being rounded. A protruding portion 16i of a lightning conductor element 16' extends upwards along a rounded surface 20i of the conical protruding part 12i to the rounded tip 21i at an angle of about 60° relative to the surface surrounding the protruding part 12i.

Somit ist in jeder der beschriebenen Ausführungsformen ein vorstehendes Teil 12 bzw. 12a bis 12i vorgesehen, das auf der Außenfläche des übrigen Teils der Oberfläche 11 der Verkleidungsanordnung befestigt ist oder damit ein Teil bildet und aus einem isolierenden Material wie mit Glasfaser oder Kevlar verstärktem Epoxidharz besteht, wobei der vorstehende Abschnitt 16a bis 16i der Blitzableiterelemente 16, 16' in jedem Fall unter einem Winkel zwischen etwa 40º und 90º zu der Oberfläche 11 der Verkleidungsanordnung 10, die die jeweils vorstehenden Teile unmittelbar umgibt, verläuft.Thus, in each of the described embodiments, a protruding part 12 or 12a to 12i is provided which is attached to or forms part of the outer surface of the remaining part of the surface 11 of the cladding arrangement and consists of an insulating material such as epoxy resin reinforced with glass fiber or Kevlar, the protruding section 16a to 16i of the lightning conductor elements 16, 16' in each case extending at an angle of between approximately 40° and 90° to the surface 11 of the cladding arrangement 10 which immediately surrounds the respective protruding parts.

In Fig. 3(x) ist ein Blitzableiterelement 16' dargestellt, welches in einem vorstehenden Abschnitt 16" endet, das aus einem stangenartigen Teil besteht, welches in einer Tragstruktur 20' abgestützt ist. In dieser Ausführungsform besteht das stangenartige Teil aus einem kohlenstoffhasierten Material, das mit oxidbeschichteten Metallpartikeln beschichtet ist. Dieses bietet eine doppelte Funktion einer statischen Entladungseinheit mit Blitzableitereigenschaften. Die Tragstruktur 20' ist auf die Oberfläche 11 der Verkleidungsanordnung 10 geklebt oder darauf in sonstiger Weise befestigt.In Fig. 3(x) a lightning conductor element 16' is shown which terminates in a protruding portion 16" consisting of a rod-like member supported in a support structure 20'. In this embodiment the rod-like member consists of a carbon-coated material coated with oxide-coated metal particles. This provides a dual function of a static discharge unit with lightning conductor properties. The support structure 20' is glued or otherwise secured to the surface 11 of the fairing assembly 10.

Man erkennt, daß eine kleine Unterbrechung bzw. ein Spalt, mit G bezeichnet, zwischen dem vorstehenden Abschnitt 16" und dem übrigen Teil des Blitzableiterstreifens 16' besteht. Vorausgesetzt, daß ein solcher Spalt G nicht größer ist als etwa 10 mm, ist herausgefunden worden, daß der Spalt G nicht verhindert, daß ein Blitz entlang des Ableiterelements 16 abgeleitet wird. Jede der anderen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann eine oder mehrere derartige Unterbrechungen entlang der Länge der Ableiterelements und/oder zwischen dem Ableiterelement und einem geerdeten Teil des metallischen Rahmens des Luftfahrzeugs aufweisen. Die Anordnung von Blitzableiterelementen in Abschnitten mit solchen Spalten da zwischen ermöglicht einen einfachen Austausch von lediglich einem Teil des Ableiterelements im Falle eines Schadens.It will be seen that there is a small interruption or gap, designated G, between the projecting portion 16" and the remainder of the lightning conductor strip 16'. Provided that such gap G is not greater than about 10 mm, it has been found that the gap G does not prevent lightning from being diverted along the conductor element 16. Any of the other embodiments described above may have one or more such interruptions along the length of the conductor element and/or between the conductor element and a grounded part of the metallic frame of the aircraft. The arrangement of lightning conductor elements in sections with such gaps between allows easy replacement of only a part of the arrester element in case of damage.

Zahlreiche Modifikationen sind möglich, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, und die Anordnungen von vorstehenden Teilen, insbesondere die geometrischen Anordnungen von Blitzableiterelementen auf der Oberfläche der Verkleidungsanordnung 10, die in den Zeichnungen dargestellt sind, sind lediglich beispielhaft angegeben.Numerous modifications are possible without departing from the scope of the invention, and the arrangements of protruding parts, in particular the geometric arrangements of lightning conductor elements on the surface of the fairing assembly 10, shown in the drawings are given by way of example only.

Während die Erfindung in Bezug auf eine Verkleidungsanordnung 10 für ein Luftfahrzeug beschrieben worden ist, beispielsweise ein Hubschrauber, von dem ein Beispiel in Fig. 4 dargestellt ist, kann die Erfindung auf eine Verkleidungsanordnung für ein beliebiges anderes Fahrzeug angewendet werden, um empfindliche Einrichtungen des Fahrzeugs vor Blitzschlag zu schützen.While the invention has been described with reference to a fairing assembly 10 for an aircraft, such as a helicopter, an example of which is shown in Fig. 4, the invention may be applied to a fairing assembly for any other vehicle to protect sensitive equipment of the vehicle from lightning strikes.

Claims

1. A panel assembly (10) for a vehicle having an outer surface (11) to which an elongate lightning conductor element (14 to 19) is attached and extends over the surface, which is electrically conductive at least when exposed to a strong electric field, a portion (16a to 19a) of the conductor element protruding from the outer surface (11).

2. Arrangement (10) according to claim 1, characterized in that the portion (16a to 19a) of the elongate lightning conductor element (14 to 19) which protrudes from the outer surface (11) of the cladding arrangement (10) is a free end portion.

3. Arrangement (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the projecting portion (16a, 19a) extends from the outer surface (11) at an angle of between 60º and 90º to the immediately adjacent outer surface (11).

4. Arrangement (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the outer surface (11) there is provided a projecting part (12a to 12i) which consists of insulating material and is conical, pyramidal, rectangular, semi-cylindrical or otherwise shaped, the part (12a to 12i) carrying the projecting portion (16a to 19a) of the elongate lightning conductor element (14 to 19) on a surface thereof.

S. Arrangement (10) according to claim 4, characterized in that the projecting portion (16a to 19a) extends substantially rectilinearly over the surface of the projecting part (12a to 12i).

6. Arrangement (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the elongate lightning conductor element (14 to 19) extends substantially continuously from its free end portion over the outer surface (11) or that one or more interruptions are provided along the length of the elongate conductor element (14 to 19), so that the elongate lightning conductor element consists of two or more separate sections.

7. Arrangement (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lightning conductor element (14 to 19) consists of a material which is substantially non-conductive under normal conditions, but becomes conductive in the presence of an electric field of sufficient intensity.

8. Arrangement according to claim (7), characterized in that the element (14 to 19) consists of a layer of metallic particles, each of which is coated with an oxide layer so that the particles are insulated from one another under normal conditions, the insulating effect of the oxide layer collapsing in the presence of a sufficiently strong electric field to allow electric currents to flow along the conductor element (14 to 19).

9. An arrangement (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that there are a number of elongate conductor elements (14 to 19), each of which has a respective portion (16a to 19a) arranged to protrude from the outer surface (11) of the arrangement (10).

10. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the or at least one of the elongate conductor elements (14 to 19) is intended to be electrically connected to a frame of the vehicle (v) to which the arrangement is attached.

11. Vehicle (J) with a cladding arrangement (10) according to one of the preceding claims.